第一章绪论 2025/1/7 1
2025/1/7 1
土木工程结构(Civil engineering structures) 土木工程包含了几乎所有建筑工程，我们俗称“"大土木"” 土木工程结构指最广泛层面上的建筑结构工程，包括： ◆桥梁 ◆发电站 ◆水坝 ◆铁路 ◆土方 ◆挡土墙 ◆基础 ◆道路 ◆石油平台 ◆隧道 ◆管道运输 ◆水路疏浚 ◆给排水系统 结构的功能是承受荷载作用并产生作用效应，产生的作用效 应须满足各级规范要求 2025/1/7 2
2025/1/7 2 土木工程包含了几乎所有建筑工程，我们俗称“大土木” 土木工程结构指最广泛层面上的建筑结构工程，包括： ◆桥梁 ◆水坝 ◆土方 ◆基础 ◆石油平台 ◆管道运输 ◆发电站 ◆铁路 ◆挡土墙 ◆道路 ◆隧道 ◆水路疏浚 ◆给排水系统 结构的功能是承受荷载作用并产生作用效应，产生的作用效 应须满足各级规范要求 土木工程结构(Civil engineering structures)
确保实现结构的功能，常采用以下三种途径： ◆理论分析 利用现有成熟的理论，计算分析结构在各种作用下的作用效应 使其满足规范、规程、标准要求 ◆试验 对结构施加作用，通过测试得到结构在作用下的作用效应 判断结构是否满足要求 ◆计算机程序模拟分析 利用计算机程序模拟分析结构在各种作用下的作用效应 分析参数，寻找其中规律，解决结构功能问题 2025/1/7 3
2025/1/7 3 确保实现结构的功能，常采用以下三种途径： ◆理论分析 利用现有成熟的理论，计算分析结构在各种作用下的作用效应 使其满足规范、规程、标准要求 ◆试验 对结构施加作用，通过测试得到结构在作用下的作用效应 判断结构是否满足要求 ◆计算机程序模拟分析 利用计算机程序模拟分析结构在各种作用下的作用效应 分析参数，寻找其中规律，解决结构功能问题
此三种途径互为指导和验证关系 理论分析 结构 结构试验 计算机模拟 ◆新的结构理论不够成熟，结构试验必不可少 ◆试验不能完全模拟真实状态，受条件限制 ◆借助计算机模拟，分析寻找规律，发展新的理论 本课程讲重点讲述土木工程结构试验 2025/1/7
2025/1/7 4 此三种途径互为指导和验证关系 ◆新的结构理论不够成熟，结构试验必不可少 ◆试验不能完全模拟真实状态，受条件限制 ◆借助计算机模拟，分析寻找规律，发展新的理论 本课程讲重点讲述土木工程结构试验
土木工程试验是解决土木工程结构领域科研和设计问题的必 不可少的手段 ◆结构试验是人们认识自然的重要手段 ◆结构试验是验证结构理论的有效方法 ◆结构试验是土木工程结构质量鉴定的直接方式 ◆结构试验是制定各类技术规范和技术标准的基础 ◆结构试验是建筑工程自身发展的需要 土木工程结构试验主要内容包括 ◆工程结构静力试验和动力试验的加载模拟技术 ◆工程结构变形参数的测量技术 ◆试验数据的采集 ◆信号分析及助理技术以及对试验对象作出评价或理论分析 2025/1/7 5
2025/1/7 5 土木工程试验是解决土木工程结构领域科研和设计问题的必 不可少的手段 ◆结构试验是人们认识自然的重要手段 ◆结构试验是验证结构理论的有效方法 ◆结构试验是土木工程结构质量鉴定的直接方式 ◆结构试验是制定各类技术规范和技术标准的基础 ◆结构试验是建筑工程自身发展的需要 土木工程结构试验主要内容包括 ◆工程结构静力试验和动力试验的加载模拟技术 ◆工程结构变形参数的测量技术 ◆试验数据的采集 ◆信号分析及助理技术以及对试验对象作出评价或理论分析
本课程目的 通过理论和试验环节教学 ◆掌握结构试验方面基本知识和基本技能 ◆根据设计、施工和科学研究任务，完成一般土木工程结构 的实验设计与规划 为今后从事土木工程结构科研、设计或施工等工作积累解决 问题的手段和方法 2025/1/7 6
2025/1/7 6 本课程目的 通过理论和试验环节教学 ◆掌握结构试验方面基本知识和基本技能 ◆根据设计、施工和科学研究任务，完成一般土木工程结构 的实验设计与规划 为今后从事土木工程结构科研、设计或施工等工作积累解决 问题的手段和方法
1.1结构试验的任务 土木工程结构试验的任务是以土木工程结构为研究对象 通过加载技术对研究对象施加各种作用，借助测试技术对 结构物受作用后的性能进行观测。通过对测量数据的分析 ,如变形、应变、温度、振幅、频率、裂缝宽度等，从强 度（稳定）、刚度、抗裂性以及结构实际破坏形态来判明 结构的实际工作性能，评估结构的承载能力，确定结构对 使用要求的符合程度。动过结构实验检验并发展结构计算 理论。 2025/1/7 7
2025/1/7 7 土木工程结构试验的任务是以土木工程结构为研究对象， 通过加载技术对研究对象施加各种作用，借助测试技术对 结构物受作用后的性能进行观测。通过对测量数据的分析 ，如变形、应变、温度、振幅、频率、裂缝宽度等，从强 度（稳定）、刚度、抗裂性以及结构实际破坏形态来判明 结构的实际工作性能，评估结构的承载能力，确定结构对 使用要求的符合程度。动过结构实验检验并发展结构计算 理论。 1.1 结构试验的任务
1.2结构试验的分类 *按试验目的分类 (1)生产鉴定性试验 具有直接的生产目的。以实际建筑物或 结构构件为试验鉴定对象，经过试验对具 按试验目的分类 体结构构件作出正确的技术结论 结构试验 这类试验常用来解决一下有关问题： 按试验对象分类 a.综合鉴定重要工程和建筑的设计与施工 质量。 按荷载性质分类 b.对已建结构进行可靠性检验，以推断和 分类 估计结构剩余寿命。 按试验时间分类 C.工程改建和加固，通过试验来判断具体 结构的实际承载能力。 d处理受灾结构和工程质量事故，通过试 按试验场合分类 验鉴定提供技术依据。 e.鉴定预制构件的产品质量。 2025/1/7
2025/1/7 8 结 构 试 验 分 类 按试验目的分类 按试验对象分类 按荷载性质分类 按试验时间分类 按试验场合分类 1.2 结构试验的分类 * 按试验目的分类 (1) 生产鉴定性试验 具有直接的生产目的。以实际建筑物或 结构构件为试验鉴定对象，经过试验对具 体结构构件作出正确的技术结论 这类试验常用来解决一下有关问题： a.综合鉴定重要工程和建筑的设计与施工 质量。 b.对已建结构进行可靠性检验，以推断和 估计结构剩余寿命。 c.工程改建和加固，通过试验来判断具体 结构的实际承载能力。 d.处理受灾结构和工程质量事故，通过试 验鉴定提供技术依据。 e.鉴定预制构件的产品质量
1.2结构试验的分类 *按试验目的分类 (2)科学研究性试验 科学研究性试验具有研究、探索和开发 的性质。其目的在于验证结构设计的某一 按试验目的分类 理论，或验证各种科学的判断、推理、假 设及概念的正确性，或者是为了创造某种 结构试验分类 新型结构体系及其计算理论，而有系统地 按试验对象分类 进行的试验研究。 这类试验通常解决以下几个方面的问题： 按荷载性质分类 a.验证结构计算理论或通过结构试验创立 新的结构理论。 按试验时间分类 b.制订结构设计规范和标准。 按试验场合分类 2025/1/7 9
* 按试验目的分类 2025/1/7 9 1.2 结构试验的分类 结 构 试 验 分 类 按试验目的分类 按试验对象分类 按荷载性质分类 按试验时间分类 按试验场合分类 (2)科学研究性试验 科学研究性试验具有研究、探索和开发 的性质。其目的在于验证结构设计的某一 理论，或验证各种科学的判断、推理、假 设及概念的正确性，或者是为了创造某种 新型结构体系及其计算理论，而有系统地 进行的试验研究。 这类试验通常解决以下几个方面的问题: a.验证结构计算理论或通过结构试验创立 新的结构理论。 b.制订结构设计规范和标准
1.2结构试验的分类 *按试验对象分类 (1)原型试验 原型试验的试验对象是实际结构或是按实 物结构足尺复制的结构或构件。 按试验目的分类 对于实际结构试验一般均用于生产鉴定性 结构试验 试验。例如核电站安全壳加压整体性的试 按试验对象分类 验，工业厂房结构的刚度试验、楼盖承载 能力试验以及桥梁在移动荷载下的动力特 性试验等均在实际结构上加载量测 按荷载性质分类 分类 按试验时间分类 按试验场合分类 2025/1/7 10
2025/1/7 10 结 构 试 验 分 类 按试验目的分类 按试验对象分类 按荷载性质分类 按试验时间分类 按试验场合分类 1.2 结构试验的分类 * 按试验对象分类 (1) 原型试验 原型试验的试验对象是实际结构或是按实 物结构足尺复制的结构或构件。 对于实际结构试验一般均用于生产鉴定性 试验。例如核电站安全壳加压整体性的试 验，工业厂房结构的刚度试验、楼盖承载 能力试验以及桥梁在移动荷载下的动力特 性试验等均在实际结构上加载量测